- 靜電場6大物理量
靜電場中的六個主要物理量包括:電場強度(E)、電位(V)、電勢(Φ)、電勢能(Epsilon)、電容(C)和自發電勢(U)。
- 電場強度是用來表示電場中某點的力的性質的物理量;
- 電位則是描述靜電場的一個概念,描述電荷分布的狀態,是引入電位能的概念的基礎;
- 電勢是描述靜電場特性的基本物理量,標量,其大小取決于電場本身,而與電荷無關;
- 電勢能是處于電場中的帶電物體帶有的電荷所具有的能量;
- 電容是表征電容器容納電荷本領的物理量;
- 自發電勢是電源產生的電動勢,等于非靜電力在電源內部從負極向正極移動單位正電荷時所做的功。
這些物理量在描述靜電場時起著重要的作用。
相關例題:
題目:
在點電荷Q產生的靜電場中,一電子在A點處的電荷量為-q=-1.99x10^-9C,測得A點處的電勢為φA=3V,求該點處的電場強度大小和方向。
解題過程:
根據電場強度與電勢差的關系,有:
E = U/d
其中,U為電勢差,d為沿電場線方向的距離。
由于點電荷Q產生的靜電場是勻強電場,所以d可以表示為從A點到Q點的距離。
已知Q產生的電勢差為:U = φA - φQ = 3V - 0V = 3V
已知電子在A點的電荷量為:q = -1.99x10^-9C
已知電子在A點的電勢為:φA = 3V
根據庫倫定律,有:F = kQq/r^2
其中,F為庫倫力,k為靜電力常量。
由于電子在A點受到的電場力與電場強度方向相反,所以該點處的電場強度大小為:
E = F/q = kQ/r^2 = 9x10^9 x 1.99x10^-9 / (3^2) N/C = 5x10^4 N/C
方向由A指向Q。
因此,該點處的電場強度大小為5x10^4 N/C,方向由A指向Q。
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